酪氨酸激酶

酪氨酸激酶（PTK）是一类激活后可催化底物酪氨酸残基磷酸化的激酶，为蛋白激酶家族中重要的成员之一，对细胞生长、增殖和分化等过程起着重要的调节作用。PTK包括两大类，分别是位于细胞膜上的受体型PTK和位于细胞质中的非受体型PTK。受体型PTK是PTK家族中目前了解最多的一个类型，其共同的特点是胞内域有1个或多个专用的酪氨酸残基，受体型PTK当与配体结合后，其胞内域可发生自身磷酸化，活化的受体型PTK进一步作用于Ras蛋白、腺苷酸环化酶和多种磷脂酶等底物。非受体型PTK有9个亚族，JAK是其中最主要的。非受体型PTK的这些亚族成员在结构上都含有特殊的保守性结构域，如SH2和SH3同源域，这些结构域在信号转导中起重要作用。非受体型PTK常与一些非催化型的受体偶联，如干扰素、生长激素和白介素等。它们的胞内结构域中没有酪氨酸激酶活性区域，本身缺乏酪氨酸激酶活性，但在胞内近膜区有一个富含脯氨酸的Box1结构，它是JAK的结合位点。这些受体与配体结合，可使JAK活化并进一步激活与转录相关的调节蛋白，由此影响基因的转录（图14-2）。

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图14-2　干扰素诱导JAK、STAT复合体及调节基因转录机制示意图

转录因子STAT家族是参与JAK激酶作用的主要下游蛋白分子，其C端含有一个高度保守的SH2结构域，该结构域是与JAK作用的区域。STAT的磷酸化发生在C末端的酪氨酸残基中。DNA结合区域位于STAT分子的中间。STAT的N端相对保守，该区域对STAT的磷酸化非常重要。即使只是一个小的缺失，STAT也会失去磷酸化的能力。STAT家族在组成上具有高度的同源性。两个激活的STAT蛋白分子，一个通过磷酸化的酪氨酸残基与另一个的SH2结构域相互作用，形成稳定的STAT异源复合物，这使得STAT蛋白可以穿过核膜并与DNA结合。如果SH2结构域或酪氨酸磷酸化位点发生突变，则STAT复合体无法形成，其功能可能受到影响。